(57)【要約】  【目的】  本発明は、断熱性、調湿性、防音性及び防虫性に著しく優れる上、安全かつ極めて廉価で、しかも軽く取扱性が極めて良好な断熱材を提供することを目的とするものである。  【構成】  ココヤシハスクに加熱、炭化処理を施して得られるココヤシハスク炭化物を主材料として用いたことを特徴とする断熱材。  【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ココヤシハスクに加熱、炭化処理を施して得られるココヤシハスク炭化物を主材料として用いたことを特徴とする断熱材。
【請求項２】
加熱、炭化処理における処理温度が、２５０〜４００℃である請求項１に記載の断熱材。
【請求項３】
ココヤシハスク炭化物が、粒状、細片状、ペレット状、タブレット状、錠剤形、シート状又はボード状などの任意の形状に成形されている請求項１又は２に記載の断熱材。
【請求項４】
ココヤシハスクに加熱、炭化処理を施して得られるココヤシハスク炭化物を接着性接合剤により接合し、これを任意の形状に形成してなる請求項１ないし３のいずれか１項に記載の断熱材。
【請求項５】
ココヤシハスクを熱接着性接合剤と混合し、これを任意の型に投入した後、加熱、炭化処理を施して任意の形状に形成してなる請求項４に記載の断熱材。
【請求項６】
熱接着性接合剤が天然樹脂からなるものである請求項５に記載の断熱材。
【請求項７】
加熱、炭化処理が、高温蒸気によって施してなる請求項１ないし６のいずれか１項に記載の断熱材。
【請求項８】
加熱、炭化処理と同時に、或いは加熱、炭化処理後に、更に、加圧処理を施してなる請求項１ないし７のいずれか１項に記載の断熱材。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の断熱材の表面部にスリットが設けられてなる断熱材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、断熱性、調湿性、防音性及び防虫性に著しく優れる上、安全かつ極めて廉価で、しかも軽く取扱性が極めて良好な断熱材に関する。
【背景技術】
【０００２】
住宅の安全性が問われると共に健康志向が高まる昨今、ホルムアルデヒドやグラスウール更にアスベストなどの人体に重篤な害を与える建材は忌避ないし使用が禁止される傾向にあり、人体や環境への悪影響が少ない自然系建材の需要が増加してきており、その結果、ホルムアルデヒドなどの放出を抑えた、ホルムアルデヒドや有害な有機物質の放出がゼロの合板、無垢木板、自然系塗料、紙クロス、布クロス、珪藻土塗壁などの自然系の仕上げ材の普及が著しくなっている。
【０００３】
その一方で、グラスウールやアスベストに代わる自然系断熱材の普及は少ないのが現状である。
【０００４】
現在入手できる自然系断熱材は、木質繊維系のセルロースファイバー、炭化発泡コルク、セルロースウール、軽量軟質木質繊維、植物草茎繊維のフラックス（亜麻）繊維、ハンフ（大麻）繊維、動物繊維の羊毛繊維などがあるが、その価格が、前記グラスウールの約５倍と非常に高いことが普及に歯止めをかけている原因となっている。
【０００５】
この点につき、比較的安価な木炭を断熱材として使用する試みが検討されている（例えば、特許文献１〜４。）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１９８００９号公報
【特許文献２】特開２００３−２５１７７９号公報
【特許文献３】特開平０７−２４１４６１号公報
【特許文献４】特開平０６−０４９９１６号公報
【０００７】
木材を炭化させた、いわゆる「木炭」と称される材料の熱伝導率は、その原材料である木材の熱伝導率が約０．１２Ｗ／ｍ・ｋであるのに対し、約０．０６Ｗ／ｍ・ｋと比較的小さく、原材料の入手が容易で、しかも炭化処理のコストが安価であることから、今後、重要な断熱材として利用されていくことは容易に予想される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明者は、このような炭化物による断熱材の利点に着目し、更に安価で、しかも断熱効果の高い素材につき鋭意検討した結果、ココヤシの硬い外皮を適宜カットしてなるココヤシハスクを原料として用い、この原料に加熱、炭化処理を施した炭化物を主材料とする本発明の断熱材を開発するに至ったのである。
【０００９】
即ち、本発明者は、ココヤシハスクの切断面を電子顕微鏡で観察した結果、その表面ないし内部において、細かく複雑に絡み合った細孔が多数存在する点に着目し、これらの原料に加熱、炭化処理を施せば、通常の木炭と比較しても段違いの多数且つ複雑な網目構造を有する炭化物となり、各細孔の空隙に多量の空気を包含することができることから、非常に断熱効果が高く、しかも著しく軽い断熱材となり得るとの知見を得たのである。
【００１０】
又、ココヤシハスクの炭化物を主材料として得られた断熱材は、吸着特性にも優れることから、これらの断熱材を建材として使用することにより、安全で、しかも建物内の調湿や脱臭、更に防音性並びに防虫性などの効果も兼ね得る非常に優れた断熱材になるとの知見も得たのである。
【００１１】
更に、ココヤシハスクは、現在、畑土の土壌改良剤として若干使用されている以外は、殆んど利用されることなく廃棄されているのが現状であり、至極低コストで原材料の調達が可能であることから、廃棄物利用の観点からも大きな利点があるとの知見も得たのである。
【００１２】
本発明は、前記知見に基づき完成されたものであって、断熱性、調湿性、防音性及び防虫性に著しく優れる上、安全かつ極めて廉価で、しかも軽く取扱性が極めて良好な断熱材を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記目的を達成するため、本発明に係る断熱材においては、ココヤシハスクに加熱、炭化処理を施して得られるココヤシハスク炭化物を主材料として用いたことを特徴とするものである。
【００１４】
ここで、ココヤシハスクは、タワシ等の原料にさえ使用されることのないココヤシの硬い外皮を適当な大きさにカットしたものであり、現在のところ、畑土の土壌改良剤として若干使用されていることを除けば、殆んど利用されることなく廃棄されているものである。
【００１５】
しかしながら、本発明者が、このココヤシハスクの利用について鋭意検討したところ、その表面ないし内部において、無数の細かく複雑に絡み合った細孔が存在する点に着目し、このココヤシハスクに加熱、炭化処理を施せば、通常の木炭と比較しても段違いの無数の細孔を有する炭化物となり、各細孔の空隙に多量の空気を包含することができることから、非常に断熱効果や防音効果が高く、しかも著しく軽で、取扱性が良好になる上、炭化によって防虫性に優れるなどの断熱材となり得ることが判明したのである。
【００１６】
そして、ココヤシハスクの炭化物を主材料として得られた断熱材は、吸着特性にも優れることから、この断熱材を建材として使用することにより、建物内の調湿や脱臭などの効果も兼ねる非常に優れた断熱材になるのである。
以下、本発明の断熱材について更に詳細に説明する。
【００１７】
本発明に係る断熱材においては、ココヤシハスクを原料として用い、この原料に加熱、炭化処理を施したココヤシハスク炭化物を主材料とするものである。
【００１８】
本発明において、「加熱、炭化処理を施す」とは、ココヤシハスクに対して熱を加えて炭化する処理のことをいうが、本発明において「炭化」とは、必ずしも完全な炭化状態を意味するものではなく、むしろ中途状態の炭化状態の方が好ましいのであり、従って、この加熱、炭化処理における処理温度としては、前記ココヤシハスクをある程度炭化できる温度であれば特に限定されるものではなく、一般的には、２５０〜４００℃程度、更に２７５〜３５０℃程度の比較的低温にて処理することが好ましく、この加熱、炭化処理温度が２５０℃未満では炭化が不十分となって断熱特性が悪いのであり、一方、４００℃を超えると、前述の無数の細孔が破壊される恐れが生じる上、省エネルギーの観点からも好ましくないのである。
【００１９】
そして、通常０．２前後の比重を有するココヤシハスクは、この「加熱、炭化処理」を施すことによって、０．１〜０．１５程度の比重となり、軽く取扱性が極めて良好で、しかも断熱性能、調湿性能、防音性能及び防虫性能などに優れる断熱材となるのである。
【００２０】
又、本発明において「主材料とする」とは、必ずしもココヤシハスクを単独で用いる必要はなく、ココヤシハスクの炭化物が主成分（５０〜１００重量％程度）であって、所望により、公知の断熱材やその他の成分を適宜混合して用いても良いという意味である。
【００２１】
そして、本発明に係る断熱材においては、そのままの状態、即ち、粉末状態で使用してもよいが、その取扱性や作業性を一層容易にするために、ココヤシハスク炭化物が、粒状、細片状、ペレット状、タブレット状、錠剤形、シート状又はボード状等の任意の形状に形成されているものが好ましい。
【００２２】
ここで、本発明の断熱材を任意の形状に形成するにあたり、その形成手段としては、特に限定されるものではなく、例えば、前述のココヤシハスク炭化物を接着性接合剤により接合し、これを任意の形状に形成する手段や、ココヤシハスクを熱接着性接合剤（ホットメルト系接着性樹脂）と混合し、これを目的とする形状の型に投入した後に加熱、炭化処理を行うことにより、ココヤシハスクに炭化処理を施すと同時に断熱材を所定形状に形成、加工する手段などを挙げることができる。
【００２３】
特に、本発明において、ココヤシハスクを熱接着性接合剤（ホットメルト系接着性樹脂）と混合し、これを目的とする形状の型に投入した後に加熱、炭化処理を行う場合にあっては、高温蒸気（スチーム）により加熱、炭化処理を行うことが好ましい。
【００２４】
この理由は、まず、水蒸気は単なる加熱と比較して熱量が高く、熱接着性接合剤（ホットメルト系接着性樹脂）と直接接触させることによって、比較的低温でも極めて短時間で当該熱接着性接合剤（ホットメルト系接着性樹脂）を溶融して接着性を発現させることができるからであり、これより、ココヤシハスク中の網目構造の変化が殆ど生じないように形成することができるからである。
【００２５】
又、単なる加熱では、溶融した熱接着性接合剤（ホットメルト系接着性樹脂）により、ココヤシハスク中の網目構造の目詰まりが発生する場合があるが、水蒸気を通過させると、ココヤシハスク中の網目構造の目詰まりが殆ど発生し難くなるからである。
【００２６】
なお、ここで用いられる水蒸気は、加圧下での水蒸気のことをいい、従って、その温度は、用いられる熱接着性接合剤（ホットメルト系接着性樹脂）の融点によっても異なり特に限定されるものではないが、本発明においては、短時間で当該熱接着性接合剤（ホットメルト系接着性樹脂）を溶融して接着性を発現させると共に、ココヤシハスクの炭化処理を行うべく、温度２５０〜４００℃の範囲、特に、２７５〜３５０℃の範囲程度の水蒸気を用いるが好ましい。
【００２７】
又、本発明において用いられる熱接着性接合剤（ホットメルト系接着性樹脂）としては、加熱により接着性を発現し、その後の冷却により固化、流動性を失うものであれば特に限定されるものではないが、具体的には、例えばポリエチレンやポリプロピレン等のエチレン系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アクリル酸エステル系樹脂、メタクリル樹脂、ポリスチレン及びスチレン系共重合体、ポリイソブチレン、ポリアミド樹脂又はポリエステル樹脂等から選ばれた少なくとも１種以上を挙げることができる。
【００２８】
しかしながら、本発明の断熱材においては、自然系断熱材に属するものであり、従って、熱接着性接合剤（ホットメルト系接着性樹脂）については、特に天然樹脂からなるものが好ましく、具体的には、例えば松やに、天然ゴム、ロジン、コーパル、ダンマル、カナダバルサム、エレミ、サンダラック、マスチック、グッタペルカ、ウルシ、コハク、ゼラチン、テレビン油及びシェラックその他の天然に存在するものを用いることが好ましい。
【００２９】
なお、本発明において、ココヤシハスクと熱接着性接合剤（ホットメルト系接着性樹脂）との配合割合としては、断熱材として求められる強度や通気性、選択された熱接着性接合剤（ホットメルト系接着性樹脂）の種類に応じて適宜決定されるものであり特に限定されるものではないが、一般的には、ココヤシハスク１００重量部に対して、熱接着性接合剤（ホットメルト系接着性樹脂）が３〜１５重量部の範囲、特に、５〜１０重量部の範囲とするのが好ましく、熱接着性接合剤（ホットメルト系接着性樹脂）が３重量部未満となると、ココヤシハスクどうしの接合力が乏しく使用中に欠け落ちが発生する場合があり、一方、１５重量部を超えると、断熱性や脱臭性更に調湿性並びに防虫性などに悪影響を与える恐れがあり、従って、いずれの場合も好ましくないのである。
【００３０】
そして、本発明の断熱材を任意の形状に形成するにあたり、加熱、炭化処理と同時に、或いは加熱、炭化処理後に、更に、加圧処理を施すことが好ましく、この加圧処理を施すことにより、断熱材の強度が増し、型崩れや欠け落ちなどの形状変化が起き難くなるので望ましい。
【００３１】
又、本発明の断熱材においては、前記所定の形状に形成すると同時ないし所定の形状に形成後に、その表面部にスリット（切込み）を設けることが好ましく、このように所定の形状の断熱材の表面部にスリットを設けることにより、このスリット箇所に沿って当該断熱材を極めて容易に切断することができる結果、断熱材の取り扱い性や施工性が著しく向上するのである。
【発明の効果】
【００３２】
本発明は、前記構成を有する断熱材であり、断熱性、調湿性、防音性及び防虫性に著しく高い上、安全かつ極めて廉価で、しかも軽く取扱性が極めて良好な断熱材である。
【００３３】
即ち、本発明の断熱材は、その表面ないし内部において、複雑な細孔を多数有するココヤシハスクを原料とし、これに加熱・炭化処理を施してなるココヤシハスク炭化物を主材料としているから、通常の木炭と比較しても段違いに多数且つ複雑な網目構造を有する炭化物となり、各細孔の空隙に多量の空気を包含することができることから、非常に断熱効果や防音効果が高く、しかも炭化によって防虫効果も至極良好なうえ、著しく軽い断熱材となるのである。
【００３４】
又、本発明に係る断熱材においては、ココヤシハスク炭化物を主材料として得られた断熱材であり、吸着特性にも優れることから、これらの断熱材を建材として使用することにより、建物内の調湿性や脱臭性などの効能も兼ね備えるなどの効果を奏するのである。
【００３５】
更に、本発明に係る断熱材において、その原料であるココヤシハスクは、利用価値が殆んどなく、殆んど利用されることなく廃棄されているのが現状であるので、至極低コストで調達が可能であることから、断熱材が極めて廉価に得られるうえ、廃棄物利用の観点からも大きな利点があるのである。
【発明を実施する最良の形態】
【００３６】
以下、本発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。
【実施例１】
【００３７】
粒径１．５〜２．０ｃｍ程度のココヤシハスクを水洗し、これを温度約２８０℃程度で加熱、炭化処理を施すことにより、本発明の断熱材を得た。
【比較例】
【００３８】
比較例として、コンクリート、ＡＬＣ板、合板、木材、木炭、ウール、セルロースファイバー、炭化発泡コルク及びフラックス繊維を用意した。
【００３９】
実施例で得られた本発明の断熱材及び比較例で用意した各種建材につき、その熱伝導率を測定したところ、以下の表１に示す結果となった。
【００４０】
【表１】
2007217955.tif 000003
【００４１】
この表１に示す結果より、本発明の断熱材が、公知の素材や断熱材と比較して、非常に断熱効果が高いことが認められる。
【実施例２】
【００４２】
図１〜３は、本発明の断熱材１をボード状に形成する工程をイラスト的に図示する模式図である。
【００４３】
図１に示すように、本実施例においては、まず、特定形状の型４に、ココヤシハスク２を投入し、湿潤条件下、更にホットメルト系樹脂３を添加して、充填物を形成する。
【００４４】
ここで、特定形状の型４に、ココヤシハスク２とホットメルト系樹脂３とを充填する場合にあっては、ココヤシハスク２とホットメルト系樹脂３とを個別に積層・充填してもよく、又、ココヤシハスク２とホットメルト系樹脂３との混合物を充填してもよいのである。
【００４５】
この実施例における特定形状の型４は、四角い箱型のものを用いているが、その形状は特に限定されるものではなく、任意の形状のものを採用することができる。
【００４６】
又、この特定形状の型４を構成する素材としては、加熱、炭化処理を施す際に簡単に溶けたり、壊れたりするものでなければ特に限定されるものではなく、一般的には、鉄やステンレス等の金属材料、耐熱性高分子材料又は陶器やセラミック材料等を好適に用いることができる。
【００４７】
そして、本実施例においては、図２に示すように特定形状の型４に蓋５をした後、加熱して当該型の内部にスチームを発生させると共に加圧し、当該スチームの熱で前記ホットメルト系樹脂３を溶融、接着性を発現させることにより、図３に示す如きボード状の本発明の断熱材１を形成するのである。
【００４８】
なお、本実施例においては、前記蓋５の内面に凸状の格子模様５１を設けているため、形成された断熱材１の表面には、格子状のスリット１１が形成されるのであり、このため該スリット１１に沿って断熱材１を容易に切断することができる結果、当該断熱材の取り扱い性や施工性が著しく向上するのである。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】図１は、本発明に係る断熱材を製造する工程において、材料を投入する状態を示す模式図である。
【図２】図２は、本発明に係る断熱材を製造する工程において、水蒸気で加熱すると共に、加圧することを示している状態をあらわす模式図である。
【図３】図３は、本発明の断熱材を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５０】
１  断熱材
２  ココヤシハスク
３  ホットメルト系樹脂
４  特定形状の型
５  蓋
【図１】
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【図２】
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【図３】
2007217955.tif 000006